La composizione chimica del rivestimento DLC (Diamond-like Carbon) è costituita principalmente da carbonio amorfo con un contenuto significativo di legami di carbonio ibridati sp3, che contribuiscono alle sue proprietà diamantate. I rivestimenti DLC si formano attraverso processi come la deposizione di vapore chimico assistita da plasma (PACVD) o la deposizione di vapore chimico assistita da plasma a radiofrequenza (RF PECVD), dove gas idrocarburi come il metano vengono dissociati in un ambiente di plasma. Gli atomi di carbonio e idrogeno che ne derivano si ricombinano sulla superficie del substrato, formando un rivestimento con proprietà che imitano quelle del diamante, tra cui un'elevata durezza e resistenza all'usura.
Spiegazione dettagliata:
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Composizione del DLC:
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I rivestimenti DLC sono composti principalmente da carbonio, con una struttura che comprende legami ibridati sp2 e sp3. I legami sp3, simili a quelli presenti nel diamante, conferiscono al rivestimento un'elevata durezza e resistenza all'usura. L'esatto rapporto tra legami sp2 e sp3 può variare a seconda del processo di deposizione e delle condizioni, influenzando le proprietà del DLC.Processo di deposizione:
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La formazione di rivestimenti DLC comporta tipicamente la dissociazione di gas idrocarburi in un ambiente al plasma. Nel metodo RF PECVD, il gas viene ionizzato e frammentato in specie reattive dal plasma. Queste specie energetiche reagiscono e si condensano sulla superficie del substrato, formando una pellicola ricca di carbonio. Il processo è condotto a temperature relativamente basse, il che consente una buona adesione a vari substrati.
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Proprietà e applicazioni:
Grazie all'elevata durezza (fino a 9000 HV sulla scala Vickers), alla resistenza all'usura e alle proprietà di basso attrito, i rivestimenti DLC sono ideali per applicazioni in sistemi tribologici come motori e assemblaggi meccanici. Offrono anche un'eccellente finitura superficiale senza necessità di post-trattamento, rendendoli adatti per utensili di alta precisione e applicazioni decorative. Inoltre, i rivestimenti DLC sono chimicamente inerti e biocompatibili, il che ne estende l'uso a componenti e impianti medici.
Idee sbagliate e paragoni:
